EP2296842B1 - Verfahren zur trennenden bearbeitung von werkstücken mit einem laserstrahl - Google Patents

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EP2296842B1
EP2296842B1 EP09753552.0A EP09753552A EP2296842B1 EP 2296842 B1 EP2296842 B1 EP 2296842B1 EP 09753552 A EP09753552 A EP 09753552A EP 2296842 B1 EP2296842 B1 EP 2296842B1
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workpiece
laser beam
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cutting
machining
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Lothar Morgenthal
Thomas Himmer
Eckhard Beyer
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Definitions

  • the invention relates to a method for the separating machining of workpieces with a laser beam.
  • the method can be used in workpieces formed from a homogeneous material but also in workpieces formed as a composite component with a plurality of materials. With such composite components, the so-called "kiss-cutting" can be carried out particularly preferably.
  • the methods with a cutting gas supply are disadvantageous, in which a melting of material with the energy of the laser radiation achieved and the melt is then expelled with supplied under increased pressure in the kerf cutting gas, although they can be performed highly productive with small processing times.
  • deformation can occur due to the influence of cutting gas during machining. This can be compensated with the counteracting handling systems, but the processing speed is reduced and in particular complex geometrical contours can not or only very slowly formed.
  • stamping processes have been used frequently here.
  • the tool costs, compliance with minimum dimensions / ridge widths, occurring tool wear and difficulties in the processing of thin film-shaped workpieces are disadvantageous.
  • a focused laser beam is to be directed onto a surface of a workpiece to be machined, with which the material removal is to be achieved exclusively by ablation.
  • a relative movement of laser beam and workpiece takes place by means of technical means known per se.
  • the laser beam is deflected in order to increase the feed rate and be able to respond flexibly to desired geometric contours.
  • Important parameters during processing are a minimum power density at the focal point of the laser beam of 1 ⁇ 10 7 W / cm 2 , preferably at least 1 ⁇ 10 8 W / cm 2 and a minimum feed rate of 150 m / min, preferably 200 m / min, very particular preferably to be maintained at least 700 m / min. But it should be less than 1200 m / min, preferably less than 1000 m / min.
  • the movement can be carried out so that the respective material to be removed can be taken into account. For this purpose, the respective absorption capacity of the material for the laser radiation used is to be observed.
  • the laser beam is used in cw mode.
  • the laser beam should be focused very small and have a high beam quality.
  • the focal point diameter should be less than 100 microns, preferably held at about 25 microns and the Raleighin less than 500 microns.
  • fiber, disk or other solid state lasers can be used in the invention.
  • the invention can be used particularly advantageously in kiss-cutting.
  • cutouts from a laser radiation absorbing metal which is glued on a paper or polymer film web with a suitable bonding agent, cut out with predetermined contours and then the individual sections of the carrier paper or polymer are removed. Only the metal is cut and this is then evaporated in the area of the kerf.
  • the carrier material is not, but at least almost Distance is easily possible.
  • very narrow kerfs can be formed whose gap dimension can be in the range of the size of the focal point diameter.
  • the width of the kerf is influenced by the respective feed rate, with otherwise constant machining parameters.
  • the respective material removal (ablated volume) can already be achieved solely by changing the feed rate.
  • An adaptation to the respective depth to be cut is then achieved by the number with which the respective position of the workpiece surface is exposed to the influence of the laser beam.
  • the respective absorption behavior of the workpiece material to be removed can be taken into account.
  • a laser wavelength of 1070 nm a higher material removal in aluminum, as in a removal of steel can be achieved.
  • the laser influence the laser beam is exposed to be achieved in this case, the respective absorption behavior of the workpiece material to be removed can be taken into account.
  • a laser wavelength of 1070 nm a higher material removal in aluminum, as in a removal of steel can be achieved.
  • any degrees of cutting edges which may have been formed at the end of the machining in one work step, with the laser beam again leaving the respective contour at the end of the machining.
  • a profiling of the laser beam intensity can take place in such a way that higher intensities than in the interior are present in the radially outer edge region of the beam cross section (top-head profile).
  • a solid-state laser with an output power of 1 kW, which can be operated in CW mode was used .
  • the laser radiation emitted by the laser had a wavelength of 1070 nm.
  • a two-dimensionally effective 2D scanning system which is commercially available from the company SCANLAB, worked.
  • the focal length f was kept at 160 mm. In this case, a cross section of the laser beam at the focal point of 707 microns 2 , was achieved at a radius of 30 microns and the power density was there 1.56 * 10 8 W / cm 2 .
  • the feed rate was maintained at 800 m / min, so that 1.92 s was required for the formation of 100 such circular cutouts.
  • a workpiece thickness of 0.05 mm this would require 1.17 s and a workpiece thickness of 0.2 mm would require a time of 2.55 s.
  • a workpiece made of steel may have been bonded to a flexible support of a polymer (for example PET) by means of an acrylate-based adhesion promoter.
  • the polymeric material is transparent to the wavelength of the laser radiation used.
  • cutouts could be removed as a result of material removal achieved by ablation alone, so that these cutouts could be used as workpieces or semi-finished products for further processing. But it is also possible then a composite piece, which from the then circular perforations having metal and the carrier, which are further materially connected to each other to get.

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Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur trennenden Bearbeitung von Werkstücken mit einem Laserstrahl. Das Verfahren kann bei aus einem homogenen Werkstoff gebildetem Werkstück aber auch bei als Verbundbauteil mit mehreren Werkstoffen gebildeten Werkstücken eingesetzt werden. Bei solchen Verbundbauteilen kann besonders bevorzugt, das so genannte "Kiss-Cutting" durchgeführt werden.
  • Bei vielen Anwendungsfällen sind neben hoher Arbeitsproduktivität auch hohe Anforderungen an die Qualität gestellt. Dies betrifft bei den in Rede stehenden Laserschneidverfahren insbesondere die ausgebildeten Schneidkanten. Es ist auch eine schmale Schnittfuge gewünscht. Unter diesen Aspekten sind die Verfahren mit einer Schneidgaszuführung nachteilig, bei denen ein Schmelzen von Werkstoff mit der Energie der Laserstrahlung erreicht und die Schmelze dann mit unter erhöhten Druck in die Schnittfuge zugeführtem Schneidgas ausgetrieben wird, obwohl sie hochproduktiv mit kleinen Bearbeitungszeiten durchgeführt werden können. Bei flexiblen Werkstücken, wie beispielsweise Folien kann durch den Schneidgaseinfluss bei der Bearbeitung eine Verformung auftreten. Diese kann mit dem entgegenwirkenden Handhabungssystemen kompensiert werden, wobei aber die Bearbeitungsgeschwindigkeit reduziert wird und insbesondere komplexe geometrische Konturen nicht oder nur sehr langsam ausgebildet werden können.
  • Daneben sind auch Verfahren bekannt, bei denen ein Werkstoffabtrag durch Ablation erfolgt und dabei Werkstoff durch Sublimation vom zu bearbeitenden Werkstück entfernt wird. Diese bekannten auf Ablation basierenden Techniken erreichen aber geringe Abtragsraten und können mit kleinen Vorschubgeschwindigkeiten arbeiten.
  • Beim bereits angesprochenen "Kiss-Cutting" sollen einzelne Ausschnitte eines Werkstoffs, der an einem Trägerwerkstoff/-material befestigt ist, ausgebildet werden, die nach der trennenden Bearbeitung vom Träger entfernt werden können. Als Träger werden dabei häufig auf Zellulose basierende, wie z.B. Papier oder auch Polymere eingesetzt. Die unterschiedlichen Werkstoffe bzw. Materialien können dabei stoffschlüssig, bevorzugt mit geeigneten Haftvermittlern verbunden sein, so dass die Verbindung auch wieder lösbar ist. Hier werden bisher häufig Stanzverfahren eingesetzt. Dabei sind aber die Werkzeugkosten, die Einhaltung von Mindestabmaßen/-stegbreiten, auftretender Werkzeugverschleiß und Schwierigkeiten bei der Bearbeitung dünner folienförmiger Werkstücke nachteilig.
  • So sind in US 6,388,231 B1 ein System und ein Verfahren beschrieben, mit denen eine bestimmte Tiefe beim Laserstrahlschneiden eingehalten werden kann. Neben anderen Parametern werden darin bestimmte maximale Vorschubgeschwindigkeiten genannt.
  • Aus US 6,696,667 B1 wird u.a. erwähnt, dass beim Laserstrahlschneiden eine Energiedichte von mindestens 107 W/cm2 eingehalten werden soll.
  • Es ist daher Aufgabe der Erfindung die Bearbeitungsgeschwindigkeit, die Flexibilität und die Qualität bei der trennenden Bearbeitung von Werkstücken mit einem Laserstrahl, bei dem ein Werkstoffabtrag ausschließlich durch Ablation erreicht werden soll, zu verbessern.
  • Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe mit einem Verfahren, das die Merkmale des Anspruchs 1 aufweist, gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen und Ausführungen der Erfindung sind mit in untergeordneten Ansprüchen bezeichneten Merkmalen erreichbar.
  • Beim erfindungsgemäßen Verfahren soll ein fokussierter Laserstrahl auf eine zu bearbeitende Oberfläche eines Werkstücks gerichtet werden, mit dem der Werkstoffabtrag ausschließlich durch Ablation erreicht werden soll. Für die Ausbildung gewünschter Schneidkonturen erfolgt mit an sich bekannten technischen Mitteln eine Relativbewegung von Laserstrahl und Werkstück. Bevorzugt wird dabei auch der Laserstrahl ausgelenkt, um die Vorschubgeschwindigkeit zu erhöhen und flexibler auf gewünschte geometrische Konturen eingehen zu können.
  • Als wichtige Parameter sind bei der Bearbeitung eine Mindestleistungsdichte im Brennpunkt des Laserstrahls von 1 * 107 W/cm2, bevorzugt mindestens 1 * 108 W/cm2 und eine Mindestvorschubgeschwindigkeit von 150 m/min, bevorzugt 200 m/min, ganz besonders bevorzugt von mindestens 700 m/min einzuhalten. Sie soll aber kleiner als 1200 m/min, bevorzugt kleiner als 1000 m/min sein. Dabei kann die Bewegung so erfolgen, dass auch der jeweilige abzutragende Werkstoff berücksichtigt werden kann. Hierfür ist das jeweilige Absorptionsvermögen des Werkstoffs für die eingesetzte Laserstrahlung zu beachten.
  • Bei der Bearbeitung kommt es auch wegen der hohen Vorschubgeschwindigkeiten dazu, dass der Werkstoffabtrag in der Schnittfuge in einem Zug nicht ausreicht, um ein vollständiges Schneiden/Trennen zu erreichen. Dem kann aber mit einem zyklischen durchfahren der jeweiligen Bearbeitungskontur entgegengewirkt werden. So kann beispielsweise für kreisförmige Konturen, der gesamte Umfang mehrfach überfahren werden, so dass gleiche Positionen der Werkstückoberfläche mehrfach dem Einfluss der Laserstrahlung sukzessive ausgesetzt werden können. Ein gepulster Betrieb des eingesetzten Lasers ist, bis auf kritische Bereiche (Ecken, kleine Radien) in denen größere Änderungen der Vorschubachsrichtung durchzuführen sind, nicht erforderlich und ist in vielen Fällen bei der Ausbildung einer Schneidkontur bzw. eines Ausschnitts sogar nachteilig. Ein Ausschalten des Laserstrahls ist lediglich bei einem Wechsel vom Schneiden einer Kontur zu einer nachfolgend auszubildenden Kontur und eine Verringerung der Vorschubgeschwindigkeit ggf. in den genannten kritischen Bereichen erforderlich.
  • Es ist auch keine zusätzliche der eigentlichen Vorschubbewegung überlagerte oszillierende Bewegung des Laserstrahls unbedingt erforderlich. Diese kann aber unterstützend eingesetzt werden.
  • Bei der Erfindung wird mit dem Laserstrahl im cw-Mode gearbeitet.
  • Auf den Einsatz eines Schneidgases in dessen Sinne kann vollständig verzichtet werden. Auftretenden Dämpfen beim Werkstoffabtrag kann durch eine Absaugung ggf. aber auch die Zufuhr einer Gasströmung entgegengewirkt werden, wobei eine Gaszufuhr mit deutlich kleinerem Gasdruck und -volumenstrom möglich ist, als dies für Schneidgas der Fall ist, um den Effekt der Vermeidung von Absorption durch gebildete Gase zu erreichen.
  • Der Laserstrahl sollte sehr klein fokussiert sein und eine hohe Strahlqualität aufweisen. Der Brennpunktdurchmesser sollte kleiner als 100 µm, bevorzugt bei ca. 25 µm und die Raleighlänge kleiner als 500 µm gehalten sein. Bevorzugt können Faser-, Scheibenoder andere Festkörperlaser bei der Erfindung eingesetzt werden.
  • Die Erfindung kann besonders vorteilhaft beim "Kiss-Cutting" eingesetzt werden. So können beispielsweise Ausschnitte aus einem die Laserstrahlung absorbierenden Metall, das auf einer Papier- oder Polymerfolienbahn mit einem geeigneten Haftvermittler aufgeklebt ist, mit vorgegebenen Konturen ausgeschnitten und dann die einzelnen Ausschnitte vom den Träger bildenden Papier oder Polymer abgenommen werden. Dabei wird lediglich das Metall geschnitten und dieses dann im Bereich der Schnittfuge verdampft. Der Trägerwerkstoff wird nicht, zumindest aber nahezu Entfernung aber leicht möglich ist.
  • Mit der Erfindung können sehr schmale Schnittfugen ausgebildet werden, deren Spaltmaß im Bereich der Größe des Brennpunktdurchmessers liegen kann. Die Breite der Schnittfuge wird aber durch die jeweilige Vorschubgeschwindigkeit, bei ansonsten konstant gehaltenen Bearbeitungsparametern beeinflusst.
  • Von einem Werkstück können mit der Erfindung viele und dabei auch unterschiedlich geometrisch gestaltete einzelne Teile oder Ausschnitte eines auf einem Träger gehaltenen zu schneidenden Werkstoffs oder so gestaltete Werkstücke mit dem Verfahren nach dem Trennen erhalten werden. Auf Änderungen kann flexibel reagiert und es muss dann lediglich das Steuerprogramm angepasst werden. Wegen der schmalen Schnittfugen ist die Werkstoffausnutzung erhöht.
  • Bei konstanter Leistungsdichte kann in einer Alternative der jeweilige Werkstoffabtrag (abgetragenes Volumen) bereits allein durch eine Änderung der Vorschubgeschwindigkeit erreicht werden. Eine Anpassung an die jeweils zu schneidende Tiefe wird dann durch die Anzahl, mit der die jeweilige Position der Werkstückoberfläche dem Einfluss des Laserstrahls ausgesetzt wird, erreicht. Dabei kann das jeweilige Absorptionsverhalten des abzutragenden Werkstückwerkstoffs mit berücksichtigt werden. So kann bei einer Laserwellenlänge von 1070 nm ein höherer Werkstoffabtrag bei Aluminium, als bei einem Abtrag von Stahl erreicht werden.
  • Bei der Erfindung ist es auch möglich in einem Arbeitsschritt am Ende der Bearbeitung ggf. gebildeten Grad an Schneidkanten zu entfernen, wobei der Laser-Einfluss des Laserstrahls ausgesetzt wird, erreicht werden. Dabei kann das jeweilige Absorptionsverhalten des abzutragenden Werkstückwerkstoffs mit berücksichtigt werden. So kann bei einer Laserwellenlänge von 1070 nm ein höherer Werkstoffabtrag bei Aluminium, als bei einem Abtrag von Stahl erreicht werden.
  • Bei der Erfindung ist es auch möglich in einem Arbeitsschritt am Ende der Bearbeitung ggf. gebildeten Grad an Schneidkanten zu entfernen, wobei der Laserstrahl die jeweilige Kontur am Ende der Bearbeitung nochmals abfährt. Hierfür und auch für andere Anwendungen kann eine Profilierung der Laserstrahlintensität so erfolgen, dass im radial äußeren Randbereich des Strahlquerschnitts höhere Intensitäten, als im Inneren vorhanden sind (Top-Head-Profil).
  • Nachfolgend soll die Erfindung beispielhaft näher erläutert werden.
  • Zur Ausbildung von 100 kreisförmigen Ausschnitten mit einem Durchmesser von 6,5 mm aus einem planaren ebenen Werkstück aus einem Stahl mit einer Dicke von 0,1 mm wurde ein Festkörperlaser mit einer Ausgangsleistung von 1 kW, der im cw-Mode betrieben werden kann, eingesetzt. Die vom Laser emittierte Laserstrahlung wies eine Wellenlänge von 1070 nm auf. Für die Auslenkung des Laserstrahles wurde ein zweidimensional wirksames 2D-Scansystem, das von der Firma SCANLAB kommerziell erhältlich ist, gearbeitet. Die Brennweite f wurde bei 160 mm gehalten. Dabei wurde ein Querschnitt des Laserstrahls im Brennpunkt von 707 µm2, bei einem Radius von 30 µm erreicht und die Leistungsdichte betrug dort 1,56*108 W/cm2.
  • Die Vorschubgeschwindigkeit war bei 800 m/min gehalten, so dass 1,92 s für die Ausbildung von 100 solcher kreisförmigen Ausschnitte erforderlich war. Bei einer Werkstückdicke von 0,05 mm wären hierfür 1,17 s und bei einer Werkstückdicke von 0,2 mm eine Zeit von 2,55 s erforderlich.
  • An Stelle des rein metallischen Werkstückes kann aber auch ein mit einem Verbund gebildetes Werkstück so bearbeitet werden. Dabei kann ein, wie vorab beschriebenes Werkstück aus dem Stahl mittels eines auf einem Acrylat basierenden Haftvermittler auf einem flexiblen Träger eines Polymers (z.B. PET) stoffschlüssig verbunden worden sein. Der polymere Werkstoff ist dabei für die eingesetzte Wellenlänge der Laserstrahlung transparent.
  • Nach der Bearbeitung konnte infolge des allein durch Ablation erreichten Werkstoffabtrags die Ausschnitte entfernt werden, so dass diese Ausschnitte als Werkstücke oder Halbzeuge für eine Weiterverarbeitung genutzt werden konnten. Es ist aber auch möglich dann ein Verbundwerkstück, das aus dem dann kreisförmige Durchbrechungen aufweisenden Metall und dem Träger, die weiter stoffschlüssig miteinander verbunden sind, zu erhalten.

Claims (8)

  1. Verfahren zur trennenden Bearbeitung von Werkstücken mit einem Laserstrahl, bei dem
    ein fokussierter Laserstrahl mit einer Leistungsdichte im Brennpunkt von mindestens 1 * 107 W/cm2 auf die Oberfläche eines Werkstück zur Ausbildung einer Schnittfuge gerichtet wird, und dadurch gekennzeichnet, dass der Laserstrahl mit einer das Absorptionsvermögen des abzutragenden Werkstoffs berücksichtigenden Vorschubgeschwindigkeit von mindestens 150 m/min bis maximal 1200 m/min auf die Oberfläche des Werkstücks gerichtet, im cw-Mode betrieben und der Werkstoffabtrag ausschließlich durch Ablation erreicht wird; wobei
    die Breite der Schnittfuge durch die jeweilige Vorschubgeschwindigkeit, bei ansonsten konstant gehaltenen Bearbeitungsparametern beeinflusst oder
    der jeweilige Werkstoffabtrag allein durch die Änderung der Vorschubgeschwindigkeit erreicht wird und die Anpassung an die zu schneidende Tiefe durch die Anzahl, mit der eine jeweilige Position der Werkstückoberfläche ausgesetzt wird, erreicht wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Laserstrahl so fokussiert wird, dass der Brennpunkt einen Durchmesser kleiner 100 µm aufweist.
  3. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein aus mindestens zwei flächig miteinander verbundenen Werkstoffen gebildetes Werkstück bearbeitet und dabei lediglich ein Werkstoffabtrag am an der Werkstückoberfläche vorhandenen Werkstoff durchgeführt wird.
  4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass beim Trennen Ausschnitte ausgebildet und die Ausschnitte vom bearbeiteten Werkstück entfernt werden.
  5. Verfahren nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Bearbeitung an einem Werkstück, bei dem die mindestens zwei ein Werkstück bildenden Werkstoffe stoffschlüssig miteinander verbunden sind, durchgeführt wird.
  6. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass eine Bearbeitung an einem Werkstück, das mit einem die jeweilige Laserstrahlung absorbierenden Werkstoff und einem die Laserstrahlung nicht absorbierenden Werkstoff so durchgeführt wird, dass lediglich der die Laserstrahlung absorbierende Werkstoff im Bereich auszubildender Schnittfugen abgetragen wird.
  7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Vorschubgeschwindigkeit von mindestens 700 m/min eingehalten wird.
  8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Profilierung im Laserstrahlquerschnitt mit höheren Intensitäten im äußeren Randbereich, als in seinem Inneren eingestellt wird.
EP09753552.0A 2008-05-29 2009-05-28 Verfahren zur trennenden bearbeitung von werkstücken mit einem laserstrahl Active EP2296842B1 (de)

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Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102009047995B3 (de) 2009-09-28 2011-06-09 Technische Universität Dresden Verfahren zur gratfreien trennenden Bearbeitung von Werkstücken
DE102009049762B3 (de) * 2009-10-09 2011-01-20 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Verfahren zur formgebenden Bearbeitung von Werkstücken
DE102010032781B4 (de) * 2010-04-01 2015-03-05 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Verfahren zur trennenden Bearbeitung von Werkstücken mit Laserstrahlen
JP5642493B2 (ja) * 2010-10-15 2014-12-17 三菱重工業株式会社 レーザ切断装置及びレーザ切断方法
ITPV20110011A1 (it) * 2011-05-25 2012-11-26 Alessandro Mantovani Processo di taglio ed ablazione per produzione di griglie in piombo per accumulatori mediante utilizzo di fascio laser
DE102012217766B4 (de) 2012-09-28 2016-06-16 Trumpf Werkzeugmaschinen Gmbh + Co. Kg Verfahren und Vorrichtung zum Dampfdruck-Abtragschneiden eines metallischen Werkstücks
KR101682269B1 (ko) * 2013-09-25 2016-12-05 주식회사 엘지화학 레이저 커팅 장치 및 그 커팅 방법
DE102017003715B4 (de) * 2017-04-15 2022-06-30 Audi Ag Mit einer Trennstelle ausgebildetes Verbundbauteil und Verfahren zur Anpassung eines solchen Verbundbauteils

Family Cites Families (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4865873A (en) * 1986-09-15 1989-09-12 General Electric Company Electroless deposition employing laser-patterned masking layer
US4937763A (en) * 1988-09-06 1990-06-26 E I International, Inc. Method of system state analysis
DE3926859A1 (de) * 1988-12-30 1990-07-05 Fraunhofer Ges Forschung Verfahren und vorrichtung zum bearbeiten von werkstuecken mit laserstrahlung
US5061341A (en) * 1990-01-25 1991-10-29 Eastman Kodak Company Laser-ablating a marking in a coating on plastic articles
US5068513A (en) * 1990-09-28 1991-11-26 Beloit Corporation Water jet slitter with laser finish and method
US5688463A (en) * 1995-06-12 1997-11-18 Combibloc, Inc. Laser processing of discrete sheets of material
DE19736110C2 (de) * 1997-08-21 2001-03-01 Hannover Laser Zentrum Verfahren und Vorrichtung zur grat- und schmelzfreien Mikrobearbeitung von Werkstücken
JP4502429B2 (ja) 1999-09-13 2010-07-14 シャープ株式会社 位置情報送受信端末装置
US7838794B2 (en) * 1999-12-28 2010-11-23 Gsi Group Corporation Laser-based method and system for removing one or more target link structures
US6957172B2 (en) * 2000-03-09 2005-10-18 Smartsignal Corporation Complex signal decomposition and modeling
US6388231B1 (en) 2000-06-15 2002-05-14 Xerox Corporation Systems and methods for controlling depths of a laser cut
US6556939B1 (en) * 2000-11-22 2003-04-29 Smartsignal Corporation Inferential signal generator for instrumented equipment and processes
US7539597B2 (en) * 2001-04-10 2009-05-26 Smartsignal Corporation Diagnostic systems and methods for predictive condition monitoring
US6627844B2 (en) * 2001-11-30 2003-09-30 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Method of laser milling
US6696667B1 (en) 2002-11-22 2004-02-24 Scimed Life Systems, Inc. Laser stent cutting
US7763179B2 (en) * 2003-03-21 2010-07-27 Digimarc Corporation Color laser engraving and digital watermarking
DE102004040068B4 (de) * 2004-08-18 2018-01-04 Via Mechanics, Ltd. Verfahren zum Laserbohren eines mehrschichtig aufgebauten Werkstücks
FR2897007B1 (fr) * 2006-02-03 2008-04-11 Air Liquide Procede de coupage avec un laser a fibre avec controle des parametres du faisceau
JP5506408B2 (ja) 2010-01-07 2014-05-28 シチズン電子株式会社 光学ユニット

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
None *

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